平成21年度情報処理軽井沢セミナー
2009/09/01
国立情報学研究所 西村健 IdPは大学構成員の個人情報を扱っている！
 SPは自分たちのサービスが（も）大事！

• 個人情報を漏えいしたら大変……
• なりすましで赤の他人に利用されたら大変……

もっと言うと
 通信を盗聴されないために……
 IdPが相手のSPを正しく認識するために
 SPが相手のIdPを正しく認識するために

 認証

電子署名

暗号化

認証局

 Webブラウザに表示される鍵マーク?

PKI 認証って何？
 PKIという枠組• インターネットの安全性の基礎の基礎• インターネットを使う時、理解しているのといないのとでは大きく違う• リテラシーとして なかなか理解してもらえない…

識別子（アイデンティティ？identity）＝
 identifyするためのもの
 Identification＝
 システムが操作者／対象を識別するためのもの• ○○にだけ許される操作、××だけが閲覧できる

情報…

 免許証、保険証、印鑑証明• 有印文書の「印」
 ○○病院の診察券、TSUTAYAの会員証
 「法人」

…

 完全自己申告
 IPアドレス（もしくはそれに類するもの）
 任意のメールアドレスとの紐付け
 「生きている」メールアドレスとの紐付け
 学内システムで使っているアカウント
 ？？？
 ？？？

確からしさUP

インターネットは現実世界の縮図である
 他人を騙る• 振り込め詐欺 他人のIDによる不正アクセス• 不正アクセス禁止法
 他人のID利用の禁止
 他人のコンピュータへの侵入禁止
 他人のパスワード等の無断提供禁止
 アクセス管理者による防御措置（責務）• オンラインバンキング、電子商取引• オンラインゲーム

 本人だけが知っていること• パスワード等• 漏洩・解読（辞書攻撃）の問題
 本人だけが持っているもの• クレジットカード、セキュリティトークン等
 本人の身体的特徴• 指紋、指静脈、虹彩等

 マトリクス認証
 ワンタイムパスワード
 生体認証
 電子証明書 サーバ証明書
 クライアント証明書
 無線LANの機器認証

 住基カード（公的個人認証サービス） 電子証明書は、正しく運用管理すれば現在の技術では最強の認証強度を持つと言われている• どういった内容を？

• 誰に？
• どの程度？
• どういった手段で確認する？

用語
 元の文：平文 平文を別の形に変えること：暗号化
 別の形：暗号文
 暗号文を平文に戻すこと：復号
暗号化

平文

復号

暗号文

平文

 相手（例：Webサーバ）のみが復号できること• つまり、第三者が暗号文から平文を推定すること（解読）が困難であること
インターネット上のやりとりの場合は特に
 暗号化／復号アルゴリズムが公開されていること アルゴリズムは公開してその他の秘密情報を二者で共有するという方法が一般的• 秘密情報のことを「鍵」という シーザー暗号

これが鍵3文字ずらす
I love you

L oryh Brx

 2種類の鍵（鍵ペア）を使用する

公開鍵

平文

秘密鍵

暗号文

平文

 公開鍵で暗号化された暗号文は対応する秘密鍵でしか復号できない 公開鍵を公開しておいて、暗号化に利用してもらう 素数p, qに対して• 適当なe• 計算されたd(de ≡ 1 (mod (p-1)(q-1)))• 公開鍵：N=p×q および e• 秘密鍵：d および N 平文Mに対して• 暗号化：C = Me (mod N)• 復号：
M = Cd (mod N) データが途中で改竄されていないことを確認するための方法。公開鍵暗号技術が使われる。

秘密鍵

公開鍵

電子署名

平文

署名検証

署名

平文
検証OK!

 公開鍵証明書、デジタル証明書とも 認証対象が所有する秘密鍵に対応する公開鍵に対して、その「名前」を対応付けるものバージョン番号
署名アルゴリズム
署名者の名前
有効期間
所有者の名前upki-portal.nii.ac.jp

公開鍵
電子署名

 誰が署名するの？

→

PKIが関連してくる IdP/SPにインストールされるHTTPSサーバ証明書• IdPとユーザ、SPとユーザ間の通信の安全
 IdPとSPとの間で通信する際に使用する証

明書• 上記サーバ証明書と同じ場合もある メタデータへの電子署名• フェデレーションに参加しているIdP/SP情報を間違いなく受け渡すための仕掛け SSL (Secure Sockets Layer) /TLS (Transport Layer Security)
 通信先の認証• つまりクライアント（ブラウザ）がWebサーバを認証する

 暗号化

 公開鍵暗号体系を利用• 秘密鍵・公開鍵• 公開鍵→証明書• 電子署名クライアントサーバ 公開鍵 ＋ 秘密鍵
公開鍵

公開鍵 を送信公開鍵

秘密鍵 で復号

暗号鍵 を生成公開鍵 で暗号化
暗号鍵

暗号鍵 を取得

以降は 暗号鍵 を使った共通鍵暗号で暗号化 証明の対象がFQDN (Fully QualifiedDomain Name)であること（EVでない証明書の場合）
 サイト／サーバの信頼性は何ら保証していない！
 運営している会社についても…
• やみくもに「信用できるんだー」と思うのは危険 フィッシング詐欺防止になる？

悪意の第三者

クライアント暗号鍵

ニセ公開鍵 ＋ ニセ秘密鍵
公開鍵

生成ニセ公開鍵

ニセ公開鍵
で暗号化

サーバ

公開鍵 取得

ニセ秘密鍵 で復号

暗号鍵
ニセ公開鍵

暗号鍵
公開鍵 で暗号化

ハッシュ値

OK!?

公開鍵 ＋ 秘密鍵

ハッシュ値

ハッシュ値’

暗号鍵

公開鍵

秘密鍵 で復号
暗号鍵
ハッシュ値’

OK!?

 ShibbolethのIdP-SP間の通信の安全性を保証する証明書は、誰が保証している？

• →フェデレーションのメタデータに入っているものと比較すればよい では、メタデータの正しさは誰が保証する？

• →メタデータには電子署名がされている

 では、その電子署名に使用される証明書の出自は誰が保証している？

• →フェデレーション参加時にこの証明書が配付されるのでこれをもとに検証できる→万事OK!
ただし、このように証明書の確認ができる例は少ない（大学構成員全員に証明書を配付することが難しい、など）

 公開鍵基盤（公開鍵暗号基盤、公開鍵認証基盤とも）
 自分の名前と公開鍵に対する「お墨付き」を与えるもの• 自己申告では証明の意味がない

 世の多くの人が信用する認証局(CertificationAuthority, CA)を構築し、認証局が各認証対象に証明書を発行する• つまり、認証局が独自の鍵ペア（秘密鍵・公開鍵）を持ち、サーバ証明書の署名は認証局の秘密鍵により生成される

 商用認証局の有名どころは

VeriSign, Thawte, GeoTrust, Comodoなど

 発行会社（認証局）を選ぶ
 サーバと管理者（責任者）の関係を審査される
 ドメイン所有者との関係を審査される
 発行料金を支払う

 申請者の身元確認
 ドメイン所有者の身元確認• 電話• WHOIS• 登記の提出 多くの人から信用されるためには、発行のための基準が公開されそれを守っていることを証明できることが必要（WebTrust forCA）• 外部監査によって証明
 ブラウザが信用できる／できないの基準を持つ
 緑のバー – EV SSL証明書

CA1

サーバ

サーバ

サーバ

信用クライアント

証
明
サーバ
サーバ
サーバ 書
発
行

CA1から発行された（CA1の秘密鍵で署名された）サーバ証明書は受け入れるサーバ

 多くの人から信用されているわけではない認証局の証明書• プライベート証明書• 自己署名証明書
 別途自力で認証局の信用度を確かめること推奨• その認証局の公開鍵も何らかの安全な方法で取得する必要がある
 「警告を無視してください」は多くの場合に不適切 認証一般• サーバだけでなく個人に対する身元確認も 通信路の暗号化 (SSL/TLS)
 文書に対する暗号化• メールの暗号化・電子署名 (S/MIME)
 文書に対する電子署名• 電子決裁• 電子カルテ 人の認証の場合は特に、組織内の個人への証明書発行をその組織内の認証局によって行なうことが多い• サーバ証明書のところで出てきた分類でいうとプライベート証明書
 組織内のサービスはその個人証明書を元に行なうことができる• 他組織がその証明書を信用するかは別問題

 どうやってサーバ/サーバ管理者を識別するか• 赤の他人が証明書を取得しては水の泡• この識別(審査)を行なう機関を登録局(Registration Authority)と呼ぶ（通常認証局内にある）• 対面で手渡しが最も確実だが……

 個人証明書の場合は秘密鍵格納メディアの問題• 秘密鍵を外部に取り出せない構造のものもある（例：ICカード） etc.

これらをどのように行なうか、何を選択したかを文書とし、これを元に信用する／しないが決定される
CP/CPS(Certificate Policy / Certification Practice Statement)
証明書ポリシー/認証運用規程

プロジェクトページ：
https://upki-portal.nii.ac.jp/docs/odcert

国立情報学研究所

プロジェクト参加機関②プロジェクト参加申請／承認

機関責任者

事務局（NII）

加入者サーバ④加入者の審査⑧証明書インストール⑤TSVファイルのアップロード

認証局
証明書自動発行
支援システム

登録担当者
加入者

オープンドメイン認証局

旧プロジェクトと異なり，システムから直接加入者宛てに証明書を自動発行します。

⑥ダウンロードURL通知 （システム→加入者）⑦証明書ダウンロード

電話による対応が困難な場合には、事前に事務局宛にご相談ください。

電話による対応が困難な場合には、事前に事務局宛にご相談ください。

手書き自署のうえ，押印をお願いします。

書類確認者

機関責任者

機関責任者は，本人性・実在性を確認・審査したうえで，登録担当者を任命してください。
4名以上の登録担当者を任命する必要がある
場合は，事前に事務局までご相談ください。

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書類確認者
必ず確認のうえ選択肢を選んでください。なお，選択肢はリストから選択可能です。

機関責任者（全機関必須）旧プロジェクトの参加機関のみいずれかを選択してください。

機関責任者の承継や事務局への連絡事項等についてご記入ください。

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確認実施手順調査票は，記入例を参考にしながら，貴学の実状に合わせて記入するようにしてください。

書類確認者

機関責任者

46

機関責任者と登録担当者の担当や体制を図示してください。

記入例大学

書類確認者

（機関責任者）
情報基盤センター長（登録担当者）
図書館情報部課長（登録担当者）
情報基盤センター助教○○キャンパス□□キャンパス

機関責任者△△キャンパス

各登録担当者が所管の部局等をお持ちでしたら，併せまして体制図中にご記入ください。
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48

 認証

「相手」を識別するための手続き• 「相手」は人だけではない• 認証方法はID/パスワードだけではない 電子証明書

公開鍵暗号という技術により電子的な「署名」を施されたデータ
 PKI
電子証明書およびその発行機関としての認証局からなる社会基盤（周辺技術も含めて呼ぶ場合もある）
PKIを用いた認証によってインターネット上のやりとりの多く.が安全に実現されている。公開鍵暗号という技術の上に、認証局という運用が加わって安全性が担保される。